JP2010091895A - Active matrix display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の画素の配列と、該複数の画素を照射するバックライト用光源とを有し、複数のフレームを含む画像を表示するアクティブマトリクス型ディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to an active matrix display device that includes an array of a plurality of pixels and a backlight light source that irradiates the plurality of pixels, and displays an image including a plurality of frames.
従来、2値で動く光学シャッターを備え、このシャッターの開閉によりバックライトの出力光を制御するディスプレイが開発されてきた。近年では、MEMS(MicroElectro Mechanical Systems)技術の発展に伴い、この技術によって実現されるシャッターがTFT(Thin-Film transistor)基板上に設けられたMEMSディスプレイも開発されている。 Conventionally, a display has been developed that includes an optical shutter that moves in binary and controls the output light of the backlight by opening and closing the shutter. In recent years, with the development of MEMS (MicroElectro Mechanical Systems) technology, MEMS displays in which a shutter realized by this technology is provided on a TFT (Thin-Film transistor) substrate have also been developed.
例えば、SID2008ダイジェストの1054〜1057頁に掲載される、Dan Van Ostrand及びB.Tod Coxによる「Time Multiplexed Optical Shutter(TMOS)−Advantages & Advanced」(非特許文献1)には、上記のようなMEMSディスプレイの画像表示のためのシャッター制御方法が記載されている。1フレームの期間内に、R、G、Bのバックライト用LEDが順番に点灯される。R、G、Bの各バックライト用LEDが点灯されるサブフレームの間に、光学シャッターの開閉時間を制御することで、各色の階調表現が達成される。 For example, Dan Van Ostrand and B. C., published on pages 1054-1057 of the SID 2008 digest. “Time Multiplexed Optical Shutter (TMOS) —Advantages & Advanced” (Non-Patent Document 1) by Tod Cox describes a shutter control method for displaying an image on the MEMS display as described above. Within one frame period, the R, G, and B backlight LEDs are turned on in order. By controlling the opening / closing time of the optical shutter during the subframe in which the R, G, and B backlight LEDs are turned on, the gradation expression of each color is achieved.
図5は、従来技術に従う光学シャッターを備えたディスプレイ装置の階調表現を表す。図5に表されるように、1サブフレーム全体を通して、バックライトの光の強さは常に一定である。一方、光学シャッターが開いている時間は、1サブフレームの期間内で1:2:4:8:16:32:64:128の比を有して変調される。すなわち、サブフレームは8個に分割される。これにより、ディスプレイ装置は256階調を表現可能である。図5は、1フレームの期間内にR、G、Bのバックライト用LEDが順番に点灯されるシーケンシャル方式を例として説明したが、当然、1フレームを単位として、光学シャッターの開閉による階調表現も可能である。
しかし、従来技術に従うディスプレイ装置では、光学シャッターを駆動するために相当に高い周波数を必要とする。駆動周波数が高いほど、消費電力は大きくなり、また、部品の劣化や発熱による装置の故障が問題となる。 However, the display device according to the prior art requires a considerably high frequency to drive the optical shutter. The higher the drive frequency, the greater the power consumption, and there is a problem of device failure due to component deterioration or heat generation.
本発明は、このような問題を鑑み、各画素に光学シャッターを備えたアクティブマトリクス型ディスプレイ装置において、可能な限り低い駆動周波数を有するアクティブマトリクス型ディスプレイ装置を提供することを目的とする。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide an active matrix display device having a drive frequency as low as possible in an active matrix display device having an optical shutter in each pixel.
上記目的を達成するために、本発明のアクティブマトリクス型ディスプレイ装置は、複数の画素の配列と、該複数の画素を照射するバックライト用光源とを有し、複数のフレームを含む画像を表示するアクティブマトリクス型ディスプレイ装置であって、前記複数の画素の夫々に設けられた複数の光学シャッターと、前記複数の光学シャッターを開閉させるシャッター制御部と、前記光源から照射される光の強さを2以上の多段階に変調する光源制御部と、1の所定のフレームで所定の階調表現を実現するよう、前記光源制御部による前記光源から照射される光の強さの変調を、前記シャッター制御部による前記複数の光学シャッターの開閉と同期させる同期制御部とを有する。 In order to achieve the above object, an active matrix display device of the present invention has an array of a plurality of pixels and a backlight light source for illuminating the plurality of pixels, and displays an image including a plurality of frames. In the active matrix display device, a plurality of optical shutters provided in each of the plurality of pixels, a shutter control unit that opens and closes the plurality of optical shutters, and an intensity of light emitted from the light source is 2 The light source control unit that modulates the above multi-stages and the shutter control for modulating the intensity of light emitted from the light source by the light source control unit so as to realize a predetermined gradation expression in one predetermined frame. A synchronization control unit that synchronizes with the opening and closing of the plurality of optical shutters by the unit.
これにより、各画素に光学シャッターを備えたアクティブマトリクス型ディスプレイ装置において、可能な限り低い駆動周波数を有するアクティブマトリクス型ディスプレイ装置を提供することが可能となる。結果として消費電力は小さくなるとともに、部品の劣化や発熱が回避されることとなり、ディスプレイ装置の耐用期間は長くなりうる。 This makes it possible to provide an active matrix display device having a drive frequency as low as possible in an active matrix display device having an optical shutter for each pixel. As a result, power consumption is reduced, deterioration of components and heat generation are avoided, and the lifetime of the display device can be extended.
望ましくは、本発明の一実施例において、前記1の所定のフレームでM×N(M、Nは2以上の整数。)ビットの階調表現を実現する場合に、前記光源制御部は、前記1の所定のフレームの期間内に、前記光源から照射される光の強さをM段階に変調し、前記シャッター制御部は、前記1の所定のフレームの期間内に、前記光学シャッターが開かれている時間をN段階に変調し、前記同期制御部は、前記光学シャッターが開かれている時間の変調比Ax及び前記光源から照射される光の強さの変調比Iyが夫々、以下の式
Ax=2x (x=0,1,・・・,N−1)
Iy=2yN (y=0,1,・・・,M−1)
又は
Ax=2xM (x=0,1,・・・,N−1)
Iy=2y (y=0,1,・・・,M−1)
により決定されるよう前記光源制御部及び前記シャッター制御部を制御する。
Preferably, in one embodiment of the present invention, in the case of realizing gradation expression of M × N (M, N is an integer of 2 or more) bits in the predetermined frame of 1, the light source controller is The intensity of light emitted from the light source is modulated in M stages within a predetermined frame period, and the shutter control unit opens the optical shutter within the predetermined frame period. the times were modulated N stages, the synchronization control unit, the modulation ratio of the time the optical shutter is opened a x and the modulation ratio I y of the intensity of light emitted from the light source respectively, the following Equation A x = 2 x (x = 0, 1,..., N−1)
I y = 2 yN (y = 0, 1,..., M−1)
Or A x = 2 xM (x = 0, 1,..., N−1)
I y = 2 y (y = 0, 1,..., M−1)
The light source control unit and the shutter control unit are controlled as determined by
このように、1フレームの期間における光学シャッターが開かれている時間の変調比及びバックライト輝度の変調比は、上記の式によって表されるような一定の規則に従って求められる。 As described above, the modulation ratio of the time during which the optical shutter is opened and the modulation ratio of the backlight luminance in the period of one frame are obtained according to a certain rule as expressed by the above formula.
望ましくは、本発明の一実施例において、前記同期制御部は、前記光学シャッターが開かれている場合に前記光源制御部が前記光源から照射される光の強さを一定に保つところの最短期間が、少なくとも前記バックライト用光源の応答時間よりも長く且つフレームレートの逆数よりも短いか又は少なくとも等しくなるように、前記光源制御部による前記光源から照射される光の強さの変調を、前記シャッター制御部による前記複数の光学シャッターの開閉と同期させる。 Preferably, in one embodiment of the present invention, the synchronization control unit is configured so that the light source control unit keeps the intensity of light emitted from the light source constant when the optical shutter is opened. The light source controller modulates the intensity of light emitted from the light source so that it is at least longer than the response time of the backlight light source and shorter than or at least equal to the inverse of the frame rate. The shutter control unit synchronizes with the opening and closing of the plurality of optical shutters.
これにより、バックライト用光源の応答損失及びフリッカの問題を回避することが可能となる。 Thereby, it is possible to avoid the response loss and flicker problem of the backlight light source.
また、本発明の一実施形態に従うアクティブマトリクス型ディスプレイ装置は、MEMSディスプレイ又は強誘電性液晶ディスプレイであっても良い。 The active matrix display device according to an embodiment of the present invention may be a MEMS display or a ferroelectric liquid crystal display.
光学シャッターは、MEMSディスプレイでは機械的に開閉され得、一方、強誘電性液晶ディスプレイでは電気的に開閉され得る。 The optical shutter can be opened and closed mechanically in MEMS displays, while it can be opened and closed electrically in ferroelectric liquid crystal displays.
本発明により、各画素に光学シャッターを備えたアクティブマトリクス型ディスプレイ装置において、可能な限り低い駆動周波数を有するアクティブマトリクス型ディスプレイ装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an active matrix display device having a drive frequency as low as possible in an active matrix display device having an optical shutter for each pixel.
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態に従うディスプレイ装置の構成をブロック図形式で表す。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a display apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1のディスプレイ装置1は、複数の画素の配列10と、これらの画素を照射するバックライト用光源12とを有した、複数のフレームを含む画像(すなわち、動画。)を表示するアクティブマトリクス型ディスプレイ装置である。画素の夫々には光学シャッターが設けられており、この光学シャッターの開閉により、光源12から照射される光の透過が制御される。光学シャッターは、機械的又は電気的に開閉される。光学シャッターの開閉が機械的に制御されるものの代表例には、MEMS技術によって実現されるシャッターがTFT基板上に設けられたMEMSディスプレイがある。また、光学シャッターの開閉が電気的に制御されるものの代表例には、電界の印加による液晶分子の配向の変化を利用した強誘電性液晶ディスプレイがある。
The
ディスプレイ装置1は、各画素に設けられた光学シャッターを開閉させるシャッター制御部14と、光源12から照射される光の強さを2以上の多段階に変調する光源制御部16と、シャッター制御部14及び光源制御部16を同期させる同期制御部18とを更に有する。同期制御部18は、1の所定のフレームにおいてシャッターが開いている時間の長さ及び光源12から照射される光の強さを組み合わせて所定の階調表現を実現するよう、光源制御部16による光源12から照射される光の強さの変調を、シャッター制御部14による光学シャッターの開閉と同期させることができる。
The
以下では、具体的な実施例を挙げて、シャッターが開いている時間の長さ及び光源12から照射される光の強さがどのように組み合わされることで所定の階調表現を実現することができるのかを詳細に説明する。
In the following, a specific example is given, and a predetermined gradation expression can be realized by combining how long the shutter is open and the intensity of light emitted from the
図2は、本発明の第1の実施例に従うディスプレイ装置の階調表現を表す。なお、本実施例に従うディスプレイ装置はモノクロ表示形式であり、従って、図2は1フレームにおける制御の様子を示している点に留意されたし。 FIG. 2 represents a gray scale representation of a display device according to the first embodiment of the present invention. It should be noted that the display device according to the present embodiment is a monochrome display format, and therefore FIG. 2 shows the state of control in one frame.
図2に表されるように、シャッター制御部14は、光学シャッターが開いている時間を、1フレームの期間内で1:2:4:8の比を有して4段階に変調する。具体的には、1の所定のフレームは4個のサブフレームに分割され、各サブフレームは、1フレームの存続期間をTFとすると、夫々(1/15)×TF、(2/15)×TF、(4/15)×TF及び(8/15)×TFの存続期間を有して、フレーム内で順次に配置される。
As shown in FIG. 2, the
光源制御部16は、各サブフレームにおいて、光源12から照射される光の強さ(以降、「バックライト輝度」と称する。)を1:16の比を有して2段階に変調する。具体的に、サブフレームの最初の半分の期間におけるバックライト輝度を1とすると、残りの半分の期間におけるバックライト輝度は、最初の半分の期間の16倍である。このように、図5に示された従来技術とは異なり、本実施例では、バックライト輝度は常に一定ではなく、1:16の比を有するよう設定された2つの値の間で交互に変化する。よって、1フレーム期間内で光学シャッターが開いている時間の最短存続期間は、最初のサブフレームの存続期間の半分である(1/30)×TFである。このようにして、本実施例に従うディスプレイ装置は、従来技術に従うディスプレイ装置と同様に、256階調を表現可能である。
The light
一方、従来技術に従うディスプレイ装置において、光学シャッターが開いている時間の最短存続期間は、図5から明らかなように(1/255)×TFである。よって、本実施例に従うディスプレイ装置では、光学シャッターを駆動するために必要とされる周波数は、従来技術に従うディスプレイ装置よりも低くされ得る。 On the other hand, in the display device according to the prior art, the shortest duration of the time when the optical shutter is open is (1/255) × TF , as is apparent from FIG. Therefore, in the display device according to the present embodiment, the frequency required to drive the optical shutter can be lower than the display device according to the prior art.
このように、光学シャッターの開閉制御をバックライト輝度の変調と組み合わせることで、光学シャッターの駆動周波数を低くすることが可能となり、結果として消費電力は小さくなる。更に、部品の劣化や発熱が回避されることとなり、ディスプレイ装置の耐用期間は長くなりうる。 In this way, by combining the opening / closing control of the optical shutter with the modulation of the backlight luminance, the driving frequency of the optical shutter can be lowered, and as a result, the power consumption is reduced. Furthermore, the deterioration and heat generation of the parts are avoided, and the lifetime of the display device can be extended.
図3は、本発明の様々な実施例に従うディスプレイ装置における可能な階調表現の例を示す表である。図3の表には、比較のために、図5に示された従来技術に従うディスプレイ装置の階調表現とともに、本発明の様々な実施例に従うディスプレイ装置の階調表現(パターン1〜15)が数値によって示されている。
FIG. 3 is a table illustrating examples of possible tone representations in a display device according to various embodiments of the present invention. In the table of FIG. 3, for comparison, the gradation representation of the display device according to various embodiments of the present invention (
図3の表中、網掛けがされた行(パターン10)は、図2に示された実施例に従うディスプレイ装置の階調表現を示す。これによれば、図2を参照して記載されたように、バックライト輝度の変調段階は2段階であり、1の所定のフレームは4つのサブフレームに分割され、階調は8ビットで表され(すなわち、256階調。)、1フレームの期間内で光学シャッターが開かれている時間は1:2:4:8の比で変調され、バックライト輝度の変調比は1:16であることが分かる。ここで、階調ビットの数は、バックライト輝度の変調段階の数及びサブフレームの数の積に等しい。 In the table of FIG. 3, the shaded row (pattern 10) represents a grayscale representation of the display device according to the embodiment shown in FIG. According to this, as described with reference to FIG. 2, the backlight luminance is modulated in two stages, one predetermined frame is divided into four subframes, and gradation is represented by 8 bits. (Ie, 256 gradations), the time during which the optical shutter is opened within the period of one frame is modulated with a ratio of 1: 2: 4: 8, and the modulation ratio of the backlight luminance is 1:16. I understand that. Here, the number of gradation bits is equal to the product of the number of backlight luminance modulation stages and the number of subframes.
更に、図3に示される表には、単位サブフレームの期間全体に実現される輝度が比によって示されており、図2に示された実施例に従うディスプレイ装置の階調表現では、0、1、16、17の輝度が実現されることが分かる。サブフレームにおいて、最初の半分の期間及び残りの半分の期間のいずれにおいても光学シャッターが閉じられている場合には、光源12から照射される光は画素を透過せず、その画素は黒色を表示する。このときの輝度は0である。最初の半分の期間又は残りの半分の期間のいずれか一方においてのみ光学シャッターが開かれている場合には、サブフレーム全体における輝度は1又は16のいずれかである。最初の半分の期間及び残りの半分の期間のいずれにおいても光学シャッターが開かれている場合には、サブフレーム全体における輝度は17である。
Further, in the table shown in FIG. 3, the luminance realized over the whole period of the unit sub-frame is indicated by a ratio. In the gray scale expression of the display device according to the embodiment shown in FIG. 16 and 17 can be realized. In the subframe, when the optical shutter is closed in both the first half period and the remaining half period, the light emitted from the
そして、表には、更に、光学シャッターが開いている時間の最短存続期間が示されており、図2に示された実施例に従うディスプレイ装置では、上述されたように、1フレームの存続期間をTFとした場合に(1/30)×TFである。 The table further shows the shortest duration of time that the optical shutter is open. In the display device according to the embodiment shown in FIG. 2, as described above, the duration of one frame is shown. In the case of TF , (1/30) × TF .
注目すべきは、この場合に、バックライト輝度の変調段階の数をM(≧2)とし、光学シャッターが開いている時間の変調段階の数、すなわち、サブフレームの数をN(≧2)としたときに、同期制御部18は、光学シャッターが開かれている時間の変調比A2x及びバックライト輝度の変調比I2yが以下の式によって決定されるよう、光源制御部16及びシャッター制御部14を制御する点である:
A2x=2x (x=0,1,・・・,N−1) (1−1)
I2y=2yN (y=0,1,・・・,M−1) (1−2)
この式によれば、図2に示された実施例に従うディスプレイ装置では、バックライト輝度の変調段階の数Mは“2”であり、サブフレームの数Nは“4”であるから、1フレームの期間内で光学シャッターが開かれている時間の変調比A2xとしては“1、2、4、8”が求まり、バックライト輝度の変調比I2yとしては“1、16”が求まる。
It should be noted that in this case, the number of modulation steps of the backlight luminance is M (≧ 2), and the number of modulation steps of the time when the optical shutter is open, that is, the number of subframes is N (≧ 2). , The
A2 x = 2 x (x = 0, 1,..., N−1) (1-1)
I2 y = 2 yN (y = 0,1, ···, M-1) (1-2)
According to this equation, in the display device according to the embodiment shown in FIG. 2, the number M of the backlight luminance modulation stages is “2”, and the number N of subframes is “4”. “1, 2, 4, 8” is obtained as the modulation ratio A2 x of the time during which the optical shutter is opened within the period, and “1, 16” is obtained as the modulation ratio I2 y of the backlight luminance.
上記の式(1−1)及び(1−2)は、図2に示された実施例に従うディスプレイ装置の階調表現を示すパターン10を含め、図3の表に表されたパターン8〜14の例に当てはまる。
The above formulas (1-1) and (1-2) include the
また、パターン1〜7の例では、同様にバックライト輝度の変調段階の数をM(≧2)、サブフレームの数をN(≧2)としたときに、1フレームの期間内で光学シャッターが開かれている時間の変調比A1x及びバックライト輝度の変調比I1yは、以下の式によって決定される:
A1x=2xM (x=0,1,・・・,N−1) (2−1)
I1y=2y (y=0,1,・・・,M−1) (2−2)
この式によれば、パターン2を例として説明すると、バックライト輝度の変調段階の数Mは“2”であり、サブフレームの数Nは“3”であるから、1フレームの期間内で光学シャッターが開かれている時間の変調比A1xとしては“1、4、16”が求まり、バックライト輝度の変調比I1yとしては“1、2”が求まる。
In the examples of
A1 x = 2 xM (x = 0, 1,..., N−1) (2-1)
I1 y = 2 y (y = 0, 1,..., M−1) (2-2)
According to this equation, the
このように、1フレームの期間における光学シャッターが開かれている時間の変調比及びバックライト輝度の変調比は、式(1−1)及び(1−2)又は式(2−1)及び(2−2)のいずれかによって表されるような一定の規則に従って求められる。 As described above, the modulation ratio of the time when the optical shutter is opened and the modulation ratio of the backlight luminance in the period of one frame are expressed by the equations (1-1) and (1-2) or the equations (2-1) and (2-1). It is obtained according to a certain rule as expressed by any of 2-2).
例外的に、パターン15は、式(1−1)及び(1−2)又は式(2−1)及び(2−2)のいずれによっても求められない。パターン15は、輝度が8段階で変調され、輝度の各変調段階において光学シャッターが開いている時間はいずれも同じである場合について表す。すなわち、サブフレームの数は“1”である。上記の式(1−1)及び(1−2)並びに式(2−1)及び(2−2)は、バックライト輝度の変調段階の数M及びサブフレームの数Nがいずれも2以上である場合に適用され得ることが分かっている。
Exceptionally, the
図4は、本発明の第2の実施例に従うディスプレイ装置の階調表現を表す。なお、本実施例に従うディスプレイ装置はモノクロ表示形式であり、従って、図4は1フレームにおける制御の様子を示している点に留意されたし。 FIG. 4 represents a gray scale representation of a display device according to the second embodiment of the present invention. It should be noted that the display device according to the present embodiment has a monochrome display format, and therefore FIG. 4 shows the state of control in one frame.
図4に表されるように、シャッター制御部14は、図2に示された第1の実施例と同様に、光学シャッターが開いている時間を、1フレームの期間内で1:2:4:8の比を有して変調する。しかし、各変調期間は、1フレーム期間内で1:2:4:1:2:4:8:8の比で順に配置される。具体的には、1フレームの存続期間をTFとすると、光学シャッターが開いている第1乃至第3の期間は、夫々、(1/30)×TF、(2/30)×TF及び(4/30)×TFの異なる存続期間を有し、続く第4乃至第6の期間も同様に、夫々、(1/30)×TF、(2/30)×TF及び(4/30)×TFの異なる存続期間を有し、最後の第7及び第8の期間は、夫々、同じ(8/30)×TFの存続期間を有する。
As shown in FIG. 4, as in the first embodiment shown in FIG. 2, the
また、光源制御部16は、バックライト輝度を、やはり図2に示された第1の実施例と同様に、1:16の比を有して2段階に変調する。しかし、バックライト輝度は、2つの値の間で1つずつ交互に変更されるのではなく、最初の第1乃至第3の期間では1で一定であり、続く第4乃至第5の期間では16で一定であり、第7の期間で再び1となり、最後の第8の期間で16となる。
Further, the light
このようにして、本実施例に従うディスプレイ装置でも、従来技術に従うディスプレイ装置と同様に、256階調を表現可能である。 In this manner, the display device according to the present embodiment can express 256 gradations as in the display device according to the related art.
光学シャッターが開いている時間の最短存続期間は、図2に示された第1の実施例と同じく、(1/30)×TFである。しかし、光学シャッターが開かれている場合に光源制御部16がバックライト輝度を一定に保つところの最短時間は、本実施例では、第1乃至第3の期間又は第4乃至第6の期間の長さに相当し、((1+2+4)/30)×TFである。これは、図2に示された第1の実施例と比べて7倍の長さである。このようにバックライト輝度が一定に保たれるところの最短時間が長くされることにより、バックライト用光源12の応答損失及びフリッカの問題を回避することが可能となる。
The shortest duration of the time when the optical shutter is open is (1/30) × TF , as in the first embodiment shown in FIG. However, the shortest time for the light
バックライト用光源12としては、一般的にLEDが用いられる。LEDの立ち上がりには、通常100〜200nsの時間を要するため、光源制御部16が光源12から照射される光の強さを一定に保つところの最短期間は、少なくともこの立ち上がり時間(一般に「応答時間」と称される。)よりも長いことが好ましい。逆に、この最短期間が長すぎると、駆動周波数は低くなりすぎ、フリッカが発生しうる。具体的に、フリッカの発生を防ぐためには、単位時間当たりにフレームが更新される回数を表す「フレームレート」よりも大きいか又は少なくとも等しい周波数でバックライト輝度が変調されることが好ましい。
As the
同期制御部18は、バックライト用光源の応答損失及びフリッカの問題を回避するよう光学シャッターの開閉制御及びバックライト輝度の変調の組み合わせを決定するように、光源制御部16によるバックライト輝度の変調を、シャッター制御部14による光学シャッターの開閉と同期させる。
The
具体的に、図4に示される例では、図2に示された第1の実施例と同様に、バックライト輝度は1:16の比を有して2段階で変調され、光学シャッターが開かれている時間は1:2:4:8の比を有して変調されるが、それらの組み合わせ、すなわち、1フレームの期間内のサブフレームの配置が相違する。このように、光学シャッターの開閉制御及びバックライト輝度の変調を様々に組み合わせることで、光学シャッターの駆動周波数を低くすることのみならず、バックライト光源の応答損失及びフリッカの問題を回避することも可能となる。 Specifically, in the example shown in FIG. 4, as in the first embodiment shown in FIG. 2, the backlight luminance is modulated in two steps with a ratio of 1:16, and the optical shutter is opened. The time being modulated is modulated with a ratio of 1: 2: 4: 8, but their combination, ie, the arrangement of subframes within one frame period is different. As described above, various combinations of the opening / closing control of the optical shutter and the modulation of the backlight luminance can not only lower the driving frequency of the optical shutter but also avoid the problem of response loss of the backlight light source and flicker. It becomes possible.
以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を損なわない範囲で変更することが可能である。 Although the best mode for carrying out the invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment described in the best mode. Modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、本発明の上記の実施例は、1フレームの期間内にR、G、Bのバックライト用LEDが順番に点灯されるシーケンシャル方式にも適用することができ、この場合には、R、G、Bの各バックライト用LEDが点灯されるサブフレームの期間内で、図2乃至4を参照して説明された階調表現が実現される。 For example, the above-described embodiment of the present invention can also be applied to a sequential method in which R, G, and B backlight LEDs are sequentially turned on within one frame period. The gradation expression described with reference to FIGS. 2 to 4 is realized in the period of the subframe in which the G and B backlight LEDs are turned on.
1 アクティブマトリクス型ディスプレイ装置
10 画素の配列
12 バックライト用光源
14 シャッター制御部
16 光源制御部
18 同期制御部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記複数の画素の夫々に設けられた複数の光学シャッターと、
前記複数の光学シャッターを開閉させるシャッター制御部と、
前記光源から照射される光の強さを2以上の多段階に変調する光源制御部と、
1の所定のフレームで所定の階調表現を実現するよう、前記光源制御部による前記光源から照射される光の強さの変調を、前記シャッター制御部による前記複数の光学シャッターの開閉と同期させる同期制御部とを有するアクティブマトリクス型ディスプレイ装置。 An active matrix display device having an array of a plurality of pixels and a backlight light source for illuminating the plurality of pixels, and displaying an image including a plurality of frames,
A plurality of optical shutters provided in each of the plurality of pixels;
A shutter control unit for opening and closing the plurality of optical shutters;
A light source controller that modulates the intensity of light emitted from the light source in two or more stages;
The light source controller modulates the intensity of light emitted from the light source by the light source controller in synchronization with the opening and closing of the plurality of optical shutters by the shutter controller so as to realize a predetermined gradation expression in one predetermined frame. An active matrix display device having a synchronization control unit.
前記光源制御部は、前記1の所定のフレームの期間内に、前記光源から照射される光の強さをM段階に変調し、
前記シャッター制御部は、前記1の所定のフレームの期間内に、前記光学シャッターが開かれている時間をN段階に変調し、
前記同期制御部は、前記光学シャッターが開かれている時間の変調比Ax及び前記光源から照射される光の強さの変調比Iyが夫々、以下の式
Ax=2x (x=0,1,・・・,N−1)
Iy=2yN (y=0,1,・・・,M−1)
又は
Ax=2xM (x=0,1,・・・,N−1)
Iy=2y (y=0,1,・・・,M−1)
により決定されるよう前記光源制御部及び前記シャッター制御部を制御する、請求項1記載のアクティブマトリクス型ディスプレイ装置。 In the case of realizing gradation expression of M × N (M and N are integers of 2 or more) bits in the predetermined frame of 1,
The light source control unit modulates the intensity of light emitted from the light source into M stages within a period of the predetermined frame of 1,
The shutter control unit modulates the time during which the optical shutter is opened in N stages within the period of the one predetermined frame,
The synchronization control unit is configured such that a modulation ratio A x when the optical shutter is opened and a modulation ratio I y of the intensity of light emitted from the light source are respectively expressed by the following expressions A x = 2 x (x = 0, 1, ..., N-1)
I y = 2 yN (y = 0, 1,..., M−1)
Or A x = 2 xM (x = 0, 1,..., N−1)
I y = 2 y (y = 0, 1,..., M−1)
The active matrix display device according to claim 1, wherein the light source control unit and the shutter control unit are controlled as determined by:
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